在碳达峰、碳中和目标愿景下，我国能源结构转型进入关键阶段。内蒙古作为全国煤电大省，眼下正加快煤电灵活性改造进度，配套出台激励性政策机制，实现传统煤电与新能源发电的耦合发展，激发了煤电厂进行灵活性改造的积极性，多个示范试点项目正有序推进，助力提升电源侧调节能力，有效解决新能源消纳问题。
煤电灵活性改造势在必行
构建以新能源为主体的新型电力系统是实现碳达峰、碳中和的基础。内蒙古拥有丰富的风光资源，“十四五”期间提出实施新能源倍增计划，到2025年，全区新能源装机占比将超过50%，成为全区电力的主体能源。
在此背景下，电网平衡安全运行将面临不小挑战。内蒙古风电出力主要集中在春冬两季，光伏出力主要集中在夏秋两季，随着“风光”总装机占比的大幅提升，电网实时平衡的难度越来越大，大幅提升电力系统调节能力已迫在眉睫。
然而，我国电力灵活性仍然不足。中电联曾发布的《煤电机组灵活性运行政策研究》显示，我国发电装机以煤电为主，抽水蓄能、燃气发电等灵活调节电源装机占比不到6%，新能源富集的“三北”地区灵活调节电源占比更低，不足3%，调节能力先天不足。
“内蒙古全区有近300家煤电厂，‘十三五’期间只有四五家电厂完成灵活性改造。”内蒙古自治区能源局电力处副处长刘思远介绍说，目前全区的灵活调节电源占比不到6%，受资源禀赋等条件限制，内蒙古抽水蓄能电站资源少、对燃气发电的经济承受能力差，加之现阶段储能规模数量不足，调度运行与市场交易等各项机制尚在完善，煤电灵活性改造成为当前解决新能源高比例消纳的有效之举。
市场化举措破解激励不足难题
为加快煤电灵活性改造，日前内蒙古出台煤电灵活性改造行动计划(2021-2023年)，提出到2023年，力争全区燃煤发电机组完成灵活性改造2000万千瓦，增加系统调节能力400万至500万千瓦。
具体来看，内蒙古要求提升新建煤电机组调节能力，新建供热机组供热期最小技术出力不超过35%，新建煤电机组纯凝工况最小技术出力不超过25%;实施现役煤电机组灵活性改造，改造后供热期最小技术出力不超过40%，纯凝工况最小技术出力不超过30%。
目标已经明确，如何有效落地呢?“以往煤电灵活性改造推进缓慢，关键在于相比超低排放改造、淘汰落后产能等硬要求，灵活性改造并不具备强制性。”刘思远表示，以拥有两台30万千瓦燃煤机组的电厂为例，灵活性改造成本至少约3000万元;煤电深度调峰运行导致单位煤耗增加、机组寿命受影响，同时电厂发电量减少，影响经济效益。“如果没有合理的经济回报，电厂难以承担调峰损失。”
因而，建立相应的激励机制尤为关键。内蒙古完善配套举措，加大对灵活性指标先进机组的支持力度，对发电企业实施火电灵活性改造后，增加的调峰空间，按不低于50%的比例建设市场化并网新能源。同时，完善辅助服务市场机制建设，加大蒙西地区调峰辅助服务市场调峰补偿力度，建立合理的辅助服务费用分摊补偿机制，提高市场主体参与系统调节意愿。
刘思远表示，内蒙古此次推进煤电灵活性改造的特色亮点在于，鼓励煤电厂自身建设新能源发电项目，用新能源撬动煤电灵活性改造，实现煤电与新能源发电的耦合发展，改变煤电和新能源零和博弈的对立关系，电厂的主体积极性被大大激发出来，在传统煤电厂内实施可再生资源发电替代，最终推动传统煤电厂转型为既有煤电也有绿电的新型绿色电厂。
从电厂来看，当下能源转型的压力很大，都在积极争取新能源项目;同时今年煤价高涨，煤电厂发电效益下降，越发意识到转向新能源的迫切性。“内蒙古提出的煤电灵活性改造新增调节能力配套建设市场化并网新能源的政策，正好契合了当前的市场节点和行业需求，有效推动煤电灵活性改造水到渠成。”刘思远说。
灵活性改造试点铿锵前行
内蒙古鼓励公用、外送、自备等各类型煤电机组实施灵活性改造。目前，各盟市都在积极申报煤电灵活性改造项目，一些电厂的示范试点项目已经启动。
华能北方公司临河热电厂作为国家能源局首批火电机组灵活性改造示范试点单位之一，投资4000多万元对两台30万千瓦机组进行了灵活性改造，共完成了热电解耦等9个重点项目的改造。机组调峰能力大幅提升，实现了机组在纯凝工况下最小电负荷可短时降低至25%，在满足冬季供热抽汽流量300t/h(或同等供热能力)的前提下，电负荷可降低至30%THA负荷，实现了热电解耦。
经业内分析测算，临河热电厂两台机组实施火电灵活性改造项目后，机组低负荷调峰全年少发电量4.48亿千瓦时，共计节约标煤14.3万吨，二氧化碳减排量达49.1万吨，有效助力地方实现“能耗双控”，节能减排意义重大。
临河热电厂副总经理吴佳亮表示，为进一步解决机组灵活调峰低负荷时烟气温度偏低的难题，下一步，电厂计划再投入3000多万元增加旁路烟道，工程实施后，机组深度调峰能力可降至额定负荷的25%，确保机组长时间低负荷安全运行时氮氧化物排放量不超标。
准格尔旗是内蒙古的煤电资源富集旗县，当地也加大煤电机组改造力度，计划2021年到2023年，隶属于国华、神华等集团的5座蒙西电网公用电厂均参与火电灵活性改造，改造后可新增新能源开发消纳规模约132万千瓦。
记者了解到，内蒙古自治区能源局每年组织一次集中申报，各盟市电力主管部门根据火电灵活性改造成熟度和安全运行约束，统筹制定本地区各年度火电灵活性改造规模。刘思远说：“从目前的反应来看，各地及电厂都很积极主动，进行灵活性改造的意愿强烈，有望提前完成三年行动计划任务。”
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